IP承载信令培训

1、技术专家 ： 宁 艺IP承载原理1主要内容2R4核心网Nc接口R4核心网Nb接口进阶：三种承载建立方式总结u BICC与ISUPu BICC呼叫承载控制分离u 应用传输机制R4主要的接口 User Plane Signaling Plane Circuit Domain UTRAN BSSNc: BICC Mc: H248 Relay of RANAP BSSMAP BSSMAP RANAP ALCAP G711/AAL2/ATM G711/RTP/IP AMR/AAL2/ATM AMR/ RTP/IP G711/TDM or G711/AAL2/ Relay of ISUP or BICC

2、MSC Call Server MGW BSCRNC MSC Call Server MGW PSTN Q2630 for AAL2 IPBCP for IP Mc: H248 NbNc接口 相当于R99中MSC之间的信令部分 是MSC Server之间的呼叫控制信令接口BICC (Bearer Independent Call Control) BICC提供在宽带转输网上等同ISUP的信令功能 BICC可承载在ATM或IP上R4核心网接口Nc接口BICCMTP3MTP3BM3UAMTP2SSCF/SSCOPSCTPMTP1AAL5/ATMIPUTRANMSC ServerGMSC Serve

3、rMGWMGWNcR99/GSM/ PSTN BICC协议是一个承载与呼叫无关的协议，其协议模型中将承载控制和呼叫控制两种功能进行分开 呼叫控制只负责业务流程的实现，和具体的承载类型无关； 承载控制具体表现为其在B-ISUP协议的基础上，去掉了和具体承载有关的消息和参数，增加了APM消息和APP参数，能够对多种的承载类型进行控制。BICC (Bearer Independent Call Control)相同点：u 都有入局呼叫进行来话处理及呼叫的释放过程；出局呼叫进行去话处理及呼叫的释放过程 不同点：u CIC标识不同u 承载参数传输方式不同u 承载路径不同BICC和ISUP的区别MTP1M

4、TP2MTP3SCCPTCAP应用ISUPTUP BICC协议的呼叫与承载分离模型中，各个逻辑功能实体通过两个物理实体来实现。 一个物理实体是CCU，在3G网络中对应的是(G)MSC Server，它包括了CSF（呼叫业务功能）功能实体。 另一个物理实体是BIWN，在3G网络中对应的是(G)MGW，它包括了BCF、MCF和MMSF功能实体。承载控制分离分层结构CSF(Call Service Function)负责呼叫控制；BCF(Bearer Control Function)负责承载的连接控制；MCF(Media Control Function)以及MMSF(Media Mapping/

5、Switching Function)负责具体的媒体流的连接。BCF、MCF和MMSF构成了BIWF(Bearer Inter-Working Function)功能。BICC协议就是实现CSF实体之间交互的协议。BICC承载控制分离分层结构的模型 MMSF BCF BIWF BIWN CSF CBC BMC Association Function Physical unit BICC CS2 Bearer Control Protocol Bearer (User Plane) CCU MCF BICC承载控制分离分层结构的模型9支持BICC协议的节点有几种类型其中具有承载控制功能(BCF

6、)的节点称为业务节点(SN)；不具有BCF的节点称为呼叫协调节点(CMN)。支持BICC的业务节点出局程序入局程序BCF呼叫业务功能(CSF)BIWF业务节点(SN)承载控制信令承载控制信令承载呼叫控制信令(BICC协议或其它信令系统）呼叫承载控制(CBC)信令呼叫控制信令(BICC协议或其它信令系统）本规范涉及范围出局程序入局程序BCF呼叫业务功能(CSF)BIWF呼叫协调节点(CMN)承载控制信令承载控制信令承载呼叫控制信令（BICC协议或其它信令系统)呼叫控制信令（BICC协议或其它信令系统）本规范涉及范围应用传输机制APM（Application Transport Mechanism

7、 ） 功能与TCAP相似，提供给网元间的application互通特定信息的功能 APM是ISUP的扩展 APM可以在呼叫建立消息中传递（如IAM），在没有呼叫建立消息时也可以单独发送applCCapplCC呼叫建立消息 + application dataApplication data呼叫建立消息 + application dataAPM 功能 使用 APM 的承载控制应用被称为Bearer Association Transport - Application Service Element (BAT-ASE) BICC 中常见的的BAT ASE信元（详细参见BICC规范第4部分第5章

8、第6节） Action indicator (前向/后向 是否通知 ) BIWF address (MGW地址) Codec/Codec list Bearer Control Information （承载控制信息）IPBCP等MSSIAMAPPparamparamE.g. IAM or APMmessageBAT-ASEMSSBAT-ASEBICC信令汇接方式MSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC ServerMSC Ser

9、verCMNIP 承载网IP 承载网BICCBICCn 省际信令通过T1/CMNn 省内通过省内CMN逻辑节点 或全互连n 本地网内全互连主要内容14R4核心网Nc接口R4核心网Nb接口进阶：三种承载建立方式总结u Nb接口分层u 承载控制u 底层传输R4核心网接口Nb接口UTRANMSC ServerGMSC ServerMGWMGWRTPAAL2语音帧UDP/IPATMPCMNbR99/GSM/ PSTNq接口功能：相当于2G中MSC之间的中继电路部分，用来在R4核心网内承载用户的话音媒体流，并以承载控制信令管理媒体流连接的建立、释放与维护； qNb接口协议：TS 29.415：定义用户面

10、（Nb-UP）；Nb-UP在承载面MGW之间提供业务数据流的组帧、差错校验、速率匹配及定时控制等功能，与Iu-UP基本相同，支持压缩语音、数据流的传输TS 29.414：定义承载控制平面，有IP与ATM承载两种方式。ATM 承载和IP承载，媒体流建立过程及使用的信令完全不同Nb控制面IP承载控制信令UTRANMGWAMGWBNbR99/GSM/ PSTNIPIu控制面协议为IPBCP，遵从Q.1970和29.205。IPBCP协议使用隧道方式从Mc、Nc接口传输，隧道协议为Q.1990（BICC承载控制隧道协议）。而Q.1990协议在Mc接口的传输遵从29.232协议，Q.1990协议在Nc接

11、口的传输遵从Q.765.5协议 IPBCP协议介绍BIWFCCUCSFBCFMMSFBCUDistr.Tunnelling PDUGenerating & ReceivingEntitiesBCP2BCP1BIWFCCUCSFBCFMMSFBCUDistr.BCP2BCP1BICCCBCCBCTunnel IPBCP协议在对等实体之间交互媒体流特性、端口号、IP地址等信息，用于建立、修改媒体流连接。 IPBCP的基本操作过程举例Nb用户面Nb-UP的底层传输ATMIPUTRANMGWMGWNbR99/GSM/ PSTNTDMATM/IP/TDMATMTDMIuAiUP协议操作模式*Transf

12、er Of User DataCN/otherRNCInitialisation(RFCI, SDU sizes, IPTIs2)m)Initialisation ACK/NACK* it can repeated n times2) optional 接口采用透明模式时，用户数据是透明传送的，接口不做任何处理；而采用支持模式时，接口要对用户面的数据进行帧处理。 在支持模式下，有IuUP的初始化过程； 透明模式下，没有IuUP初始化过程。 在R99中，对于语音业务，在Iu口采用支持模式，而视频业务作为透明数据业务，在Iu口为透明模式。 在R4中，Nb口的概念绝大部分与Iu口相同，只是对于视频业

13、务，在R4最新的版本中，规定其在Nb口采用的是支持模式，而Iu口仍为透明模式，目的是保证用户数据在局间的可靠传送。UP协议操作模式TrFO、TFO技术介绍TrFO(Transcoder Free Operation)是一种带外的Transcoder控制协议，是在R4中定义的新功能，网络可以在呼叫建立前就对编解码的类型和模式进行协商，如果两端使用的编解码一样(例如都是AMR编码)，则对于移动到移动的呼叫可以完全不经过编解码转换。TrFO可以提高话音质量，并且在分组核心网中可以优化网络带宽，因为话音是AMR速率而不是64kbit/s在核心网中传输；由于移动网内的呼叫可以不使用编解码器，还可以节省设

14、备投资；另外，编解码协商在承载建立之前完成，可以保证呼叫使用适当的承载资源。TFO(Tandem Free Operation)是一种带内的通信协议，是在2G网络中已定义的方法。TFO在呼叫建立之后对使用的编解码进行协商，发送方的解码器和接收方的编码器被旁路，直接将空中接口中使用的话音帧传送给接收方。这样可以改善话音质量。TFO功能是在标准的64kbit/s链路的基础上，提取一定数量的比特，组成子信道，用来传输TFO信令和话音帧。 将两种编码流，以及解码协商方式相比，相同点就是在局间都直接传送AMR编码，能够提高语音质量；但对TrFO方式，因为局间只传AMR码流，可以节省带宽，而TFO的AMR

15、码流是嵌在G.711码流中的，局间传的还是G.711并不能够节省带宽，传送速率也没有改善；TrFO能够真正免除编解码器，而TFO要求系统中仍然有编解码器，用于AMR-G.711的编码；TrFO因为是带外协商编解码，操作简单，TFO是带内协商方式，实际操作流程很复杂。通过比较可以看出，在R4中，TrFO比TFO更具优势，更实用。TFO Tandem Free OperationTrFOTranscoder Free Operation MS/UEMS/UEPLMN APLMN BTranscodingFunctionEncodingDecodingDecodingEncodingCompress

16、ed SpeechCompressed SpeechITU-T G.711 A-Law/ -LawTranscoding FunctionsTranscodingFunctionT ra n s c o d in gF u n c tio nT ra n s c o d in gF u n c tio nT ranscoding F unctions B ypassedM S /U EM S /U EP L M N AP L M N BE n c o d in gD e c o d in gC o m p ressed S p eech主要内容24R4核心网Nc接口R4核心网Nb接口进阶：三种

17、承载建立方式总结u R4核心网接口u R4核心网信令u IP承载网目标网络结构总结:R4呼叫流程涉及到的核心网接口和协议VMSC Server-OMGW-OVMSC Server-TMGW-TRNC-TRNC-OATM/IPHLRNO.7McMcNbNcCDIu-CSIu-CSIu-CSIu-CSR4核心网信令系统RNSBSS接入侧信令网关控制信令/承载控制信令BSSAPRANAP承载控制信令BICC/TUP/ISUPH.248H.248Nb/ALCAP局间信令MAPMAPCAP移动性管理和业务 MSC serverMGW MSC serverMGWHLRSMCSCPIP承载网络目标网络结构中

18、国移动IP专用承载网分为核心层、汇聚层和接入层：核心节点及相关中继链路构成网络的核心层，实现全网省间业务的转接功能；汇聚节点及汇聚节点至核心节点相关中继链路、汇聚节点间中继链路构成网络的汇聚层，实现各省业务向核心层网络的汇聚以及部分省间业务的疏导；接入节点及接入节点至本省汇聚节点中继链路、接入节点间中继链路构成网络的接入层，实现各地市业务向汇聚层网络的汇聚以及部分地市间业务的疏导。 核心层汇接层接入层CRCRBRBR/ARARARBR/AR主要内容28R4核心网Nc接口R4核心网Nb接口进阶：三种承载建立方式总结u 前向快速u 前向延迟u 后向延迟前向快速隧道承载建立流程 1: Tunnel Info 5: APM (tunnel data) 2: IAM (tunnel data) 4: Tunnel Info 6: Tunnel Info 3: Tunnel Info CSF BCF CSF BCF 前向延迟隧道承载建立流程 3: Tunnel Info 2: APM 1: IAM 6: